Hệ thống khí nén là gì? Cấu tạo, sơ đồ lắp, ưu và nhược điểm

Chúng tôi đã nhận được không ít thắc mắc của khách hàng về hệ thống khí nén. Cấu tạo của nó ra sao và ưu, nhược điểm khi sử dụng. Vì vậy mà hôm nay, toàn bộ bài viết này Thủy Khí Điện sẽ giải đáp đầy đủ, cặn kẽ cho các bạn. Nếu bạn có cùng thắc mắc, tại sao không đón đọc ngay bây giờ?

Hệ thống khí nén là gì?

Khí nén là một dạng năng lượng được con người nghiên cứu và ứng dụng để dần thay thế cho các loại tài nguyên khác đang có nguy cơ cạn kiệt như: gas, dầu mỏ, khí đốt, nước…

So với các tài nguyên đó, khí nén nổi bật với ưu điểm: hoàn toàn xanh, sạch, thân thiện với trữ lượng khổng lồ mà con người khai thác không bao giờ hết. Để tạo ra khí nén, con người có thể sử dụng khí trong tự nhiên hoặc một số phương pháp hóa học rồi nén ở mức áp suất tầm 3000 psi – 3600 psi.

Bạn đang đọc: Hệ thống khí nén là gì? Cấu tạo, sơ đồ lắp, ưu và nhược điểm

Vậy hệ thống khí nén là gì ? Hệ thống này không còn quá lạ lẫm với con người nhất là khi từ đầu thế kỷ 21, hàng loạt xí nghiệp sản xuất, cơ sở sản xuất đã khởi đầu ứng dụng. Nó không chỉ đem lại quyền lợi rất lớn mà nó còn mang đến sự thuận tiện cho con người .

Hệ thống khí nén chính là một hệ thống lưu trữ năng lượng khí và được nén lại để phục vụ cho nhu cầu sản xuất, hoạt động đời sống của con người. Hệ thống này có thể tạo ra năng lượng từ thiên nhiên, tích trữ chúng để sử dụng khi cần thiết. Hệ thống sẽ có nguồn và rất nhiều thiết bị. Các hệ thống làm công việc khác nhau sẽ có số lượng thiết bị, cấu trúc không giống nhau.

Tìm hiểu thêm: So sánh sự khác nhau giữa thủy lực và khí nén

Cấu tạo hệ thống khí nén

Để có được một hệ thống khí nén công nghiệp cơ bản và triển khai xong, tất cả chúng ta cần đến rất nhiều những bộ phận, cụ thể, linh phụ kiện. Chúng được lắp ghép theo một sơ đồ logic nhất định .

1. Máy nén khí

Máy nén khí là bộ phận đầu tiên mà chúng tôi muốn giới thiệu đến với các bạn. Máy nén đóng vai trò là nguồn khi nó sản sinh ra khí nén để cung cấp cho hệ thống làm việc. Đây có thể được coi là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống.

Trên thị trường hiện có những loại máy nén như :
+ Máy nén khí trục vít : Máy nén trục vít có dầu, máy nén trục vít không dầu .

+ Máy nén khí ly tâm: Loại này thường dùng trong công nghiệp nặng, làm việc liên tục với công suất có thể đạt lên đến hàng ngàn mã lực.

+ Máy nén khí piston: Máy nén piston không dầu, máy nén piston có dầu

+ Máy nén khí root .

2. Đường dẫn khí

Ống dẫn khí nén có tính năng chứa khí và truyền dẫn khí từ nguồn đến những thiết bị một cách nhanh gọn. Nó là cầu nối giữa bình tích áp, máy nén, bồn chứa khí với xi lanh, van …
Ống dẫn được phân loại thành 2 loại :
+ Ống dẫn khí cứng : Đó là những ống sắt kẽm kim loại sắt, nhôm, đồng
+ Ống dẫn khí mềm : Ống vật liệu là PU, PE, PA …
Để liên kết những ống dẫn khí, nối ống dẫn với thiết bị, người ta sử dụng co nối nhựa hoặc đồng với nhiều hình dáng, kích cỡ, sắc tố, kiểu ren khác nhau .

3. Bình tích áp

Bình tích áp suất hay bình tích khí đều là tên gọi chung để chỉ thiết bị dùng để chứa lượng khí mà máy nén tạo ra.

Thông thường, trong cấu trúc của bình tích áp sẽ có một lọc tách xả nước. Chức năng của nó là tách nước có trong khí nén trước khi phân phối khí cho những thiết bị .

4. Bộ phận tách nước

Mặc dù đã trải qua một quy trình lọc tách nước tại bình tích áp suất nhưng khí nén vẫn còn. Nguyên nhân hoàn toàn có thể do lượng nước có trong khí quá nhiều hoặc thời tiết tại thời gian đó ẩm. Khi khí đó đi vào máy nén khí, dưới tác động ảnh hưởng của áp suất cao hơi nước sẽ phân tách ra khỏi khí và hình thành hạt nước. Bộ phận tách nước được lắp ráp trên đường ống sẽ tích lũy những hạt nước trong đường ống và xả ra bên ngoài trải qua những van tự động hóa .

5. Bộ phận lọc khí nén

Như những bài viết trước chúng tôi đã thông tin, bộ phận lọc khí nén sẽ có trách nhiệm vô hiệu trọn vẹn những tạp chất : nước, cát bụi, sợi giấy, vụn ni lông, hạt sắt kẽm kim loại … để chất lượng khí tốt nhất cho hệ thống hoạt động giải trí nhất là so với những dây chuyền sản xuất khí nén của nhà máy sản xuất thực phẩm, nước đóng chai, sản xuất dược phẩm …
Bộ phận lọc được chia thành nhiều loại :
+ Lọc nước, lọc nước có chỉnh áp
+ Bộ lọc đôi : Lọc nước có chỉnh áp, bình dầu .
+ Bộ lọc ba : Bình dầu, chỉnh áp, lọc nước
+ Bình dầu .
Khí nén sau khi được lọc sạch thì sẽ được kiểm soát và điều chỉnh áp suất trải qua chỉnh áp. Khi áp suất được hiển thị trên đồng hồ đeo tay không thay đổi sẽ liên tục đi sang bình dầu để được phun dầu dạng sương. Khí mang đầu đi đến những thiết bị vừa làm hạ nhiệt vừa bôi trơn những cụ thể máy .
Ngoài những thiết bị trên thì tất cả chúng ta cũng cần phải kể đến :

+ Xi lanh: Đây là các thiết bị đóng vai trò chấp hành trong hệ thống với chức năng biến chuyển năng lượng của khí nén thành động năng để thực hiện các nhiệm vụ như: Nâng, ép, nén, kéo…

Xi lanh được phân loại thành rất nhiều loại với : xi lanh 1 chiều, xi lanh 2 chiều, xi lanh lớn, xi lanh mini hay theo hình dáng : Xi lanh 2 ty, xi lanh vuông, xi lanh tròn, xi lanh compact, xi lanh xoay, xi lanh kẹp …
+ Van : Các van khí sẽ đảm nhiệm cơ cấu tổ chức trong hệ thống. Chúng sẽ đóng mở để vừa phân phối, phân loại, kiểm soát và điều chỉnh lượng khí nén phân phối nhu yếu thao tác của những chấp hành .

Nếu chia theo cách thức tác động thì có van điện từ, van cơ và van khí. Thường thì người ta sẽ chọn van điện từ vì khả năng đóng mở nhanh chóng, tiện lợi khi kết hợp với các thiết bị hẹn giờ và điện tự động, điện áp đa dạng: 24v, 12v, 220v, 110v.

Tùy theo từng trách nhiệm đơn cử mà khách hoàn toàn có thể chọn : Van tiết lưu, van 1 chiều, van phân phối, van xả nhanh …

+ Phụ kiện: Để kết nối cũng như hỗ trợ các thiết bị hoạt động, hệ thống cần có các phụ kiện. Đó là các chia hơi tròn, chia hơi ngang, giảm thanh, ốc bít, đế van, mắt trâu, đầu lắc, đầu Y, đồng hồ đo áp suất, timer, coil điện…

Các dạng chuyền động trong khí nén

Trong sản xuất công nghiệp sử dụng khí nén, người ta hoàn toàn có thể ứng dụng cả hoạt động quay và hoạt động thẳng .

Chuyền động thẳng

Đây chính là dạng truyền động ưu việt, điển hình nổi bật của hệ thống khí nén. Thế mạnh của nó đó là đơn thuần, linh động và rất dễ để điều khiển và tinh chỉnh, sử dụng .

Chuyền động quay

Dạng chuyển động này thường có công suất không cao nhưng bù lại tốc độ truyền động rất cao. Ưu điểm của nó là gọn nhẹ, đơn giản, không cồng kềnh. Chuyển động quay khí nén được dùng thuận tiện hơn so với các chuyển động từ các dạng năng lượng khác.

Xem thêm: Thông tin K12Online

Cách tính công suất cho hệ thống khí nén

Nếu bạn muốn chọn máy nén khí trục vít để sử dụng thì điều tiên phong cần làm là tính hiệu suất khí nén .

Như TKĐ đã nói ở phần cấu tạo hệ thống khí nén, máy nén trục vít có 2 loại là có dầu và không có dầu.

Máy nén không dầu sẽ được ứng dụng nhiều tại phòng thí nghiệm, bệnh viện, phòng sản xuất vi mạch, nhà máy sản xuất thiết bị y tế, thực phẩm, thức ăn đóng hộp… còn máy nén có dầu thì được dùng trong hầu hết các lĩnh vực. Lưu lượng của loại máy này khá lớn, từ: 1 m3/ phút – 100m3/ phút. Dải áp suất làm việc rộng từ 7 bar – 13 bar.

Sử dụng phương pháp đo lường và thống kê để tìm ra được số tổng lưu lượng khí nén sử dụng rồi đem nhân với 1.2. Tại sao phải nhân với số lượng này ? Để phòng ngừa trường hợp tổn thất áp suất, rò rỉ khí. Sau đó xem xét với áp suất cao nhất là thiết bị thao tác để chọn máy nén .
Với những người mua đang sử dụng máy nén thì chỉ cần chọn loại mới có hiệu suất và thông số kỹ thuật áp suất, lưu lượng khí tương tự. Họ cũng hoàn toàn có thể lắng nghe những tư vấn, san sẻ của đơn vị chức năng, công ty kinh doanh thương mại máy nén .
Sau khi có được hiệu suất máy nén khí thì người dùng phải liên tục xem xét và đo lường và thống kê kích cỡ đường ống khí nén, aptomat cho máy nén, dây cáp điện .
Ví dụ : Máy nén trục vít có hiệu suất 15 kw có lưu lượng khí nén là 2.5 m3, áp suất thao tác khoảng chừng 7 bar thì nên chọn aptomat 3 pha 60A, tiết diện của ống khí nén đầu ra là 25 và tiết diện cáp điện 8 mm2 – 14 mm2 .
Hay như máy nén trục vít có hiệu suất 100 kW sẽ đạt lưu lượng khí nén 18 m3, chọn áp tô mát 3 pha 80 A, tiết diện của cáp điện 100 – 150 mm2, tiết diện của ống khí đầu ra phi 60 .

Xem thêm: Công thức tính lưu lượng khí nén

Một số sơ đồ lắp hệ thống khí nén

Hiện nay, việc lắp ráp hệ thống khí nén thường theo 1 trong 4 kiểu sơ đồ dưới đây :

Sơ đồ lắp đặt hệ thống khí nén theo tiêu chuẩn thông thường

Với cách lắp ráp theo tiêu chuẩn thường thì thì chất lượng khí nén đạt được sẽ không cao. Đặc điểm : Nhiệt độ điểm sương từ 3 độC đến 10 độC, độ khô ở mức tương đối. Trong những xí nghiệp sản xuất dệt sợi, may mặc công nghiệp, lắp ráp linh phụ kiện điện tử, chế biến gỗ, hệ thống khí nén thường lắp theo kiểu thường thì .
Thứ tự : Máy nén khí, bình chứa khí, lọc sơ cấp, máy sấy khô khí, lọc tinh sau cuối .

Sơ đồ lắp đặt hệ thống khí nén theo tiêu chuẩn khí sạch

So với loại thường thì thì lắp theo tiêu chuẩn khí sạch cho chất lượng khí tốt hơn, sạch hơn và khô hơn .
Điểm độc lạ của nó đó là có thêm máy sấy khí khô hấp thụ, giúp đưa nhiệt độ điểm sương xuống từ – 20 độ C hoặc – 60 độ C theo nhu yếu. Tùy theo nhu yếu của việc làm mà người dùng hoàn toàn có thể chọn máy nén khí loại có dầu, không dầu .

Sơ đồ hệ thống khí nén nắp đặt theo tiêu chuẩn DIN ISO 8573 CLASS 1

Chúng ta thường phát hiện những hệ thống khí nén được lắp theo kiểu này trong những nhà máy sản xuất sản xuất bia, chế biến thực phẩm, sản xuất nước giải khát, bơ sữa, kỹ thuật cơ khí, sản xuất nhựa, công nghiệp khí đốt, hóa học, sản xuất hóa chất, thuốc lá, công nghiệp thổi chai …

Sơ đồ lắp đặt hệ thống khí nén theo tiêu chuẩn thổi chai PET

Hệ thống khí nén được lắp theo tiêu chuẩn thổi chai Pet gồm : máy nén khí, bình chứa khí, lọc thô, máy sấy khí khô ngưng tụ, lọc tinh, máy tăng áp, lọc tinh lần 3 .
Điểm giống nhau của cả 4 sơ đồ trên đó là : máy nén khí luôn ở vị trí tiên phong và bình chứa khí ( bình tích áp ) ở phía sau. Bình chứa khí luôn được phong cách thiết kế có thể tích lớn Điều này sẽ giúp áp suất của khí nén không thay đổi và nhiệt độ của khí nén trước khi đi vào máy sấy đã được làm hạ nhiệt. Từ đó, nó giúp máy nén khí, máy sấy khí có độ bền, tăng tuổi thọ .

Ưu và nhược điểm của hệ thống khí nén

Mỗi một hệ thống nguồn năng lượng thì đều có những ưu và điểm yếu kém riêng để thích ứng với 1 số ít việc làm nhất định. Chúng ta cùng nghiên cứu và phân tích .

Ưu điểm

Khí nén có rất nhiều ưu điểm điển hình nổi bật như :
+ Quá trình sử dụng hệ thống khí nén không gây hại tới môi trường tự nhiên và con người xung quanh. Khí nén được nhìn nhận là tài nguyên mới, xanh và thân thiện .
+ Việc luân chuyển và truyền tải khí nén đi xa trải qua hệ thống ống dẫn bảo đảm an toàn, ít bị rò rỉ, tổn thất và hạn chế được hao mòn .
+ Tốc độ truyền động cao nên hệ thống khí nén hoàn toàn có thể cung ứng được nhiều việc làm khác nhau với độ đúng mực tốt, nhanh gọn và hiệu suất cao .
+ Bình tích áp đóng vai trò chứa khí. Trong quy trình thao tác, nếu máy nén khi gặp trục trặc thì lượng khí chứa trong bình tích áp sẽ giúp hệ thống hoàn toàn có thể thao tác không thay đổi, tránh sự gián đoạn hoàn toàn có thể ảnh hưởng tác động đến hiệu suất .
+ Hệ thống khí nén không gây nguy hại về hỏa hoạn cũng như nổ do chỉ thao tác ở mức áp suất thấp và trung bình, nhiệt độ không cao .
Ngân sách chi tiêu để thiết kế xây dựng một hệ thống khí nén cơ bản trọn vẹn hoàn toàn có thể nằm trong tầm tay của người mua .

Nhược điểm

Nhược điểm lớn nhất của hệ thống khí nén đó là: Sau khi kết thúc chu trình làm việc, lượng khí thoát ra ngoài mang theo tiếng rít ồn rất lớn.

Hệ thống khí nén chỉ thích hợp với những hệ thống nhỏ, hiệu suất thao tác trung bình nên người có nhu yếu cần xem xét kỹ lưỡng trước khi quyết định hành động .

Xem thêm: Điểm chuẩn Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông cao nhất là 26,9

5/5 ( 1 bầu chọn )

Source: https://vh2.com.vn
Category : Công Nghệ